现浇连续箱梁施工技术探析.pdf

2652023年4月江西建材工程技术与应用现浇连续箱梁施工技术探析吴喜达福建省泰祥建筑劳务有限公司，福建福州350000摘要：文中以某桥梁工程为例，从地基处理、支架搭设、支架预压、模板安装、混凝土浇筑、预应力张拉和管道压浆等方面详细阐述了现浇连续箱梁施工技术要点，为类似项目积累一定经验。关键词：现浇连续箱梁；碗扣支架；PHC管桩；张拉中图分类号：U414文献标识码：B文章编号：10 0 6-2 8 9 0（2 0 2 3）0 4-0 2 6 5-0 2Key Points of Construction Technology for Cast-in-placeContinuous Box Girder of a BridgeWu XidaFujian Taixiang Construction Labor Service Co.Ltd.,Fuzhou,Fujian 350000Abstract:In this paper,taking a bridge project as an example,the construction technology of cast-in-place continuous box girder iselaborated from the aspects of foundation treatment,support erection,support preloading,formwork installation,concrete placement,prestressed tension and pipe grouting,etc.,which can accumulate some experience for similar projects.Key words:Cast-in-place continuous box girder;Bowl buckle bracket;PHC pipe pile;Tension1二工程概况某项目桥梁全长6 2 8.2 5 m（含桥台），桥跨布置为43 0 m+435m+435m+（3 5+3 5+3 2.2 5）m+2 2 4m+2 3 5 m，除了第5联结构形式为混凝土连续箱梁，其余均为现浇预应力连续箱梁。除了第4联为变宽度异型梁，桥宽为2 1.0 2 7.7 5 m，底宽为1319.75m，截面为单箱六室；其余联的桥宽均为18 m，底宽为10m，截面为单箱四室，悬臂长均为1.5 m，边腹板采用倾斜度约为1.5 5：2.5 的斜腹板，其底板与顶板厚度均为2 5 cm，中腹板的边支点段厚度为7 5 cm，跨中段厚度为45 cm，中支点段厚度为65cm。2支架方案比选本工程地质情况按照自上而下依次揭示如下：杂填土、淤泥、淤泥质粉质粘土、粉质粘土、中粗砂、残积粘性土、全风化花岗岩、散体状强风化花岗岩、中风化花岗岩和微风化花岗岩。结合地质情况和项目特征，边跨支架直接采用碗扣式满堂支架，中跨跨度为3 5 m，跨度较大，而中跨位置淤泥层最厚处达13 m，需要采取适当的支架方案，确保施工安全。2.1碗扣式满堂支架由于淤泥层厚度较大，开挖和换填的工程量较大，施工成本较高，施工质量控制难度大，一旦地基处理不当将会引起地基不均匀沉降，对上部的箱梁结构危害较大。如果采用砂桩或者水泥搅拌桩处理的话，施工数量较多，施工周期长，将极大地影响到施工进度。因此，本工程中跨支架方案不采纳碗扣式满堂支架。2.2钢管桩+贝雷支架作者简介：吴喜达（19 8 5-），男，福建福州人，本科，工程师，主要研究方向为桥梁工程。贝雷支架具有承载力大、自重轻和适用性强等优点，被广泛应用于现浇箱梁支架中，钢管桩施工简便，采用振动锤即可沉桩到持力层，但是由于桥跨箱梁底的净空只有13 m，钢管桩无法回收，施工成本较高，因此，本工程不采用钢管桩+贝雷支架方案。2.3PHC管桩+贝雷支架PHC管桩承载力强，施工速度快，桩基布置数量较少。PHC管桩+贝雷支架方案不需要对地基进行处理，支架搭设简便，支架承载力大，能够满足现浇箱梁荷载要求。经方案比选和专家论证后，中跨位置的支架方案确定为PHC管桩+贝雷支架。3现浇连续箱梁施工技术3.1地基处理经过现场轻型触探测试发现地基承载力8 5 10 3 kPa，无法满足设计地基承载力15 0 kPa的要求，地基必须进场处理。将边跨桥梁两侧边缘投影线向外加宽1m作为地基处理宽度，将片石混合土以分层厚度为2 5 cm进行回填，采用3 0 t振动压路机碾压密实，分层回填与碾压，直到填筑料无反弹和无沉降为止()。边跨位置的地基处理之后支模浇筑厚度为15 cm的C15混凝土垫层，垫层上设置1%的横坡双向进行排水，在边跨支架基础范围内挖排水沟，将地表水排出施工场地外。中跨的基础采用桩基，选用型号为D40095A的PHC管桩，采用型号为HD62的柴油锤进行锤击沉桩，最后三阵贯人度3 6 mm，桩身垂直度0.5%。桩帽的尺寸为8.2 m1.0m0.5m（长度宽度厚度），按照设计图纸要求做好桩帽与管桩顶部的衔接，绑扎好桩帽钢筋后浇筑混凝土，混凝土养护时间7 d。边跨位置地基经过处理后地基承载力为17 0 kPa，满足大于15 0 kPa的设计要求。2662023年4月工程技术与应用江西建材3.2支架搭设边跨的箱梁支架形式采用满堂碗扣脚手架，横杆步距为1.2m，腹板和端横梁的横桥向和顺桥向立杆的间距均为0.6 m，横杆步距为0.9 m，其他部位的横桥向和顺桥向立杆间距为分别为0.9 m和0.6 m，在立杆上面设置可调托撑，顶托的长度为0.30.6m。顺桥向的顶托上布设规格为0.1m0.12m的方木，间距为0.3 m，横桥向布设的方木规格为0.1m0.1m，布设间距与顺桥向相同。碗扣支架内部在上下位置设置水平剪刀撑，顺桥向斜向剪刀撑按照间隔5 10 m设置1道，横桥向斜向剪刀撑按照间隔3 m设置1道，碗扣支架的整架垂直度5 0 mm。中跨箱梁的支架采用PHC桩+钢管立柱+贝雷梁支架，在桩帽上每排设置3 根规格为6 3 0 mm8mm的钢管立柱，立柱上采用16 槽钢设置水平和剪刀撑，在横桥向钢管立柱顶端设置3 根3 6 a工字钢横梁，将3 根钢管立柱联结一起。在横梁上布设3 2 1贝雷梁，横桥向布置5 榻，贝雷梁采用9 0 型定型支撑片进行横桥向联结，采用贝雷销进行顺桥向联结，贝雷梁采用卡扣固定在横梁上。在贝雷梁上布设间距为7 5 cm的10*工字钢分配梁，采用U型卡扣将分配梁与贝雷梁联结牢固 2 。在分配梁上布设槽钢+木方，将尺寸为4cm8cm的方木嵌人8 槽钢内，底板和翼缘板位置的槽钢布置间距分别为3 0 cm和2 0 cm。3.3支架预压支架搭设完成后即可用砂袋堆载进行预压，预压荷载为主梁总重的1.2 倍，以此来消除支架的非弹性变形，验证支架的稳定性与承载力。根据箱梁的荷载分布情况绘制砂袋预压布置图，砂袋堆载应合理，按照0.6、0.8 和1.0 的加载荷载分级进行加载，加载顺序为从跨中向两侧推进，加载应对称，每级加载6h观测支架变形1次，最后一次加载后应观测3 次，观测时间分别为6 h、12 h 和2 4h。在支架的支点、1/4跨径、跨中、1/3 跨径布置观测面 3 ，在每个观测面上设置5 个观测点，采用钢尺量测支架的变形值，绘制变形-时间曲线，待2 4h沉降量平均值差值1mm即可判断支架稳定，通过计算确定本工程预拱度值为1.5cm。3.4模板安装箱梁的外模（底模、侧模和端模）采用15 mm厚竹胶板，内模采用15 mm木模板，外模采用钉子与铺设好的方木进行固定，接缝处采用双面止浆带粘贴，内模采用间距为3 0 cm、尺寸为5cm10cm方木横肋进行固定，纵肋采用间距为12 0 cm、尺寸为10 cm10cm方木进行固定。为了防止内模出现胀模现象，在箱梁内部设置钢管排架，钢管规格为483.5mm，横桥向步距为9 0 cm，顺桥向步距为12 0 cm，上下步距为6 0 cm，在钢管排架顶端设置可调顶托。在底模上设置压脚板，为了防止箱室出现移位，采用钢管与支架进行固定，扣件应锁紧。侧板与底模连接位置设置定型弧形钢板，侧板与翼缘底板设置弯曲弧度满足设计要求的薄木板 4。模板安装完成后，应检查其尺寸、支撑、高程、平面位置和接缝处理等情况，模板拼装的尺寸应准确，接缝密实，外表平顺与光滑。3.5混凝土浇筑本工程混凝土采用强度为C50商品混凝土，混凝土初凝时间为10 h，电通量 10 0 0 C，落度140 16 0 mm。混凝土按照从低向高的浇筑顺序呈梯状分层进行浇筑，上下层前后浇筑距离为2 m。底板和腹板混凝土先浇筑，接着浇筑顶板混凝土。混凝土分层厚度为0.3 m，按照由低处逐层扩展的方法来浇筑倾斜面的混凝土，保持分层水平 5 ,在腹板顶部设置好施工缝。在顶板钢筋安装之前，将施工缝处的混凝土进行凿毛处理，采用高压水将混凝土表面冲刷干净。箱梁顶板混凝土浇筑前，为了使施工缝处混凝土能够紧密结合，在施工缝位置铺设与混凝土强度一致的水泥浆，厚度为10 2 0 mm。为了更好地控制顶板混凝土平整度，在顶板纵向布置6 槽钢对顶面高程进行控制，混凝土振捣应密实。混凝土初凝后，应及时凿毛，线条要求顺直与均匀，混凝土施工完成后及时喷洒水雾养生。3.6预应力张拉腹板钢束采用17 15.2mm，顶板通长钢束采用15 15.2mm，底板钢束和顶板短束均采用12 15.2mm，张拉控制应力均为1320MPa，锚具采用OVM锚具，张拉方法为两端张拉。当箱梁混凝土强度达到9 5%以上的设计强度，混凝土浇筑完成7 d，混凝土弹性模量达到10 0%设计值时即可开始钢绞线的张拉工作。本工程现浇连续箱梁的预应力钢绞线张拉采用两端张拉方式 6 ,油泵采用电动高压油泵，型号为ZB22-500，千斤顶型号为YCW400B，4台千斤顶配备4台油泵同步进行张拉。本工程底板、顶板和腹板的张拉控制力均为13 2 0 MPa，张拉顺序为先长钢束后短钢束，先腹板钢束后顶底板钢束。张拉时，千斤顶和OVM锚具应保持在同一直线上，先微张拉使得钢束绷直。按照张拉荷载的10%、2 0%和10 0%分级加载，张拉时应安排专人统一指挥，张拉速度应保持相同，每级加载应对钢束的伸长量进行量测，张拉应力达到设计值时应持荷5 min，张拉的伸长量符合设计及施工规范要求时即可进行锚固。3.7管道压浆预应力张拉结束后，将多余钢绞线切除，将灌浆管道清洗干净，采用水泥砂浆将钢绞线、夹片和锚板包裹严密，封锚后1d即可进行灌浆。水泥浆的强度为M50，水胶比为0.2 6 0.2 8，自由膨胀率3 h为0 2%，2 4h为0 3%，水泥浆搅拌应均匀，流动性应良好。本工程管道压浆采用真空辅助灌浆工艺，将排水阀和灌浆阀关闭，启动真空泵，当管道内真空度为-0.0 6 -0.1MPa时，关闭真空泵约6 0 s，如果真空压力表读数保持不变即可采用活塞式压浆泵将水泥浆压入管道内，注浆压力为0.5 0.7 MPa，当出浆口冒出水泥浆浓度较大且排气孔同样冒出浓浆时，将出浆口和排气阀关闭，稳压注浆5 min后即可停止注浆。当采用二次压浆法时，间隔时间为3 0 45 min，当管道较长时，可以适当将注浆压力提高至1.0 MPa，确保管道内水泥浆密实与饱满。4结语本工程现浇连续箱梁采用PHC桩+钢管立柱+贝雷梁支架和碗口式支架结合的支架方案，采取全过程质量管理办法，狠抓各道工序施工细节，切实掌握施工技术要点，加强现浇连续箱梁每道工序质量控制和技术管理工作，使得现浇连续箱梁的施工质量符合设计和施工规范要求。参考文献【1闫威.大跨度预应力混凝土支架现浇连续箱梁施工J】.四川建材,2 0 2 2（7）：147-148,15 7.2张立民.支架现浇预应力混凝土连续箱梁施工控制技术探讨J。中国公路，2 0 18（6）：114-115.3米建华.高速公路互通立交桥现浇连续箱梁施工工艺研究J】.公路交通科技（应用技术版），2 0 17（8）：19 4-19 6.【4王名扬.钢管立柱贝雷梁式现浇箱梁支架施工技术J.黑龙江交通科技，2 0 2 1（7）：147，149.5 陈伯韬.大桥支架现浇连续箱梁施工技术实例分析【J.交通世界，2 0 2 1（2 0）：13 5-13 7.【6 邱建冬.两孔3 0 m预应力混凝土现浇连续箱梁受力性能研究J 交通世界，2 0 2 1（11）：9 9-10 2.